LeetCode_1_简单_两数之和

发布时间:2024年01月05日


1. 题目

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 为目标值 target 的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例 1:

输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。

示例 2:

输入:nums = [3,2,4], target = 6
输出:[1,2]

示例 3:

输入:nums = [3,3], target = 6
输出:[0,1]


提示

  • 2 <= nums.length <= 104
  • ? 1 0 9 -10^9 ?109 <= nums[i] <= 1 0 9 10^9 109
  • ? 1 0 9 -10^9 ?109 <= target <= 1 0 9 10^9 109
  • 只会存在一个有效答案

2. 思路及代码实现(Python)

2.1 暴力枚举

面对这个问题,最自然简单的想法就是遍历所有的组合,固定一个数 x,遍历地搜索数组中x之后剩余的数字是否存在 target-x

nums 的长度为0时,返回空列表。暴力枚举的配对次数为 n ( n ? 1 ) / 2 n(n-1)/2 n(n?1)/2,时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2),其中 n n nnums 的长度;存储信息的数量与循环无关,空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)

class Solution:
    def twoSum(self, nums: list[int], target: int) -> list[int]:
        n = len(nums)
        for i in range(n):
            for j in range(i + 1, n):
                if nums[i] + nums[j] == target:
                    return [i, j]
        return []

执行用时:1756 ms
消耗内存:17.30 MB

2.2 哈希表

注意到,我们在固定一个值之后,明确了另一个值的大小为 target - x,那是否可以优化这个值在数组搜索中的效率呢?而不是一个个值进行遍历判断。

这时候可以用到哈希表,在Python中,字典数据结构就是用哈希表来实现的,因此它的索引的时间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1),于是我们将搜索 target - x 的操作替换为哈希表的索引。与前一个方法不同的是,前者固定一个数之后,向后去搜索另一个值;后者则拿到一个新值,去索引过去的值是否满足条件。

此时算法仅循环一次,时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n),其中 n n nnums 的长度;而随着数组长度增加,存储哈希表的开销增大,空间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n)

class Solution:
    def twoSum(self, nums: list[int], target: int) -> list[int]:
        hashtable = dict()
        for i, num in enumerate(nums):
            if target - num in hashtable:
                return [hashtable[target - num], i]
            hashtable[nums[i]] = i
        return []

执行用时:52 ms
消耗内存:18.18 MB

文章来源:https://blog.csdn.net/Linshaodan520/article/details/135397789
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